高中物理教科版高中必修第三章牛顿运动定律牛顿第定律-

3.1牛顿第一定律第三章牛顿运动定律一、历史的回顾----从亚里士多德到伽利略

在伽利略和牛顿以前,人们认为力是维持物体运动所不可缺少的.

古希腊哲学家亚里士多德提出:力是物体运动的原因!

必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要停下来.这种认识一直延续了两千多年!用力推石头，才能推动它用力踢球，球才会运动起来

下图所示的情景是不是就能支持“物体运动是要靠力来维持的”这一观点？

公元17世纪,著名的科学家伽利略根据实验推翻了亚里士多德的观点!

伽利略指出:在水平面上运动的物体所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故.如果在一个光滑的的水平面上,没有使物体加速或减速的原因,物体就会保持自己的速度不变,从而指出亚里士多德的观点是错误的!亚里士多德的认识是错误的!伽利略的理想实验和推论如下:1.如图所示,两斜面对接,让静止的小球沿一个斜面滚下来,小球将滚上另一个斜面.如果没有摩擦,,小球将上升到原来静止时的高度.等高2.如果减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度,但要通过更长的距离.等高3.继续减小第二个斜面的倾角,使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度,就要沿水平面以不变的速度持续运动下去.

伽利略通过以可靠的事实为基础,经过抽象思维的理想实验,从而推翻了亚里士多德的观点!

伽利略的这种把可靠的事实和深刻的理论思维结合起来的理想实验,是科学研究中的一种重要方法.二、牛顿第一定律惯性

牛顿在伽利略等人的研究基础上,通过自己的研究,进一步得出下述结论:

1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.2、理解：

①两个方面：不受力时，物体保持匀速直线运动状态或静止状态；受力时，力迫使它改变运动状态。（力不是维持物体运动状态的原因，力是改变运动状态的原因。）②运动状态：速度的大小和方向，即速度矢量.运动状态的改变即速度改变③牛顿第一定律是利用实验事实进行逻辑推理的产物，不能用实验直接验证。所受合外力为零时可等效看做不受力总之，牛顿第一定律一方面告诉我们物体不受力时的运动规律。另一方面又告诉我们力是改变物体运动状态的原因。思考：牛顿第一定律可不可以用实验直接来验证？物体什么时候可以等效看作不受力？

思考：牛顿第一定律从几个方面阐述了力和运动的关系？运动状态是指什么？思考：牛顿第一定律又叫惯性定律，惯性是指什么？你又怎样理解这种性质呢？举例说明。速度大小的改变速度方向的改变速度大小、方向同时改变2、惯性与质量：2、惯性：物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质即物体保持原运动状态的性质。

2、理解：

①一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体的固有属性。物体的运动并不需要力来维持.牛顿第一定律又叫惯性定律.②表现：一方面不受力或合外力为零时表现为物体保持匀速直线运动状态或静止状态；③量度：质量是量度物体惯性大小的唯一的物理量。物体惯性的大小意味着改变物体运动状态的难易程度。（惯性仅与质量有关，与物体运动状态、是否受力无关）3、应用：解释现象，如：战斗机投入战斗等

另一方面合外力不为零时表现为物体运动状态改变的难易程度（举例）惯性的例子在生活中很常见.例如:

运动员冲到终点后,不能马上停住,还要向前跑一段.这是由于运动员具有保持向前跑的惯性.

自行车紧急刹车,轮子不转了,但车子还会向前滑动.就是由于自行车刹车后具有前进的惯性.

……知识提升1.力是使物体产生加速度的原因:

列车出站时,是由静止开始运动,并且速度不断增加,具有加速度.这个加速度是由于受到机车牵引力的作用而产生的.

列车进站时,速度越来越小,最后停下来,也有加速度.这个加速度是由于受到阻力的作用而产生的.

由此可见,力是使物体产生加速度的原因.

*同一辆小车,用小力去推,它起动得慢,即加速度小,用大力去推,它起动得快,即加速度大,可见同一物体,受到外力大,产生的加速度也就大.2.质量是物体惯性大小的量度:

用同样的力去推质量不同的小车,质量大的小车起动得慢,即加速度小,质量小的小车起动快,即加速度大.

由此可见,质量不同的物体运动状态改变的难易不同,也就是惯性大小不同.外力相同情况下,质量大的物体惯性大,运动状态难改变.质量小的物体惯性小,运动状态容易改变.可见,质量是物体惯性大小的量度.